与异材界面垂直相触的I型三维裂纹分析  

Analysis of a Mode I 3D Crack Vertically Terminating at a Bimat erial Interface

作　　者：陈梦成[1] 刘平[1] 

机构地区：[1]华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013

出　　处：《华东交通大学学报》2003年第4期1-7,共7页Journal of East China Jiaotong University

摘　　要：使用超奇异积分方程方法对相材料中与界面垂直相触的I型三维平片裂纹问题进行了理论和数值分析 .在理论分析中 ,我们使用主部分析法分析了界面上裂纹端部应力奇性指数和I型应力强度因子 .在数值计算中 ,超奇异积分方程组中的未知函数裂纹表面位移差近似地表示为位移差的基本密度函数与多项式之积 .基本密度函数反映了裂纹端部应力奇性性态 .文章最后以矩形平片裂纹问题为例 ,给出了若干关于不同裂纹形状比和材料刚性比时的应力强度因子数值算例 .数值结果表明 ,本文提出的数值求解方法精度很高 .In this paper a mode I three-dimensional planar cra ck vertically terminating at a bimaterial interface is theoretically and numerical ly analyzed with the hypersingular integral equation method. In the theoretical analysis, stress singularities and mode I stress intensity factor are derived wi th dominant-part analysis. In the numerical calculations, the unknown displacem ent difference on the crack surfaces in he hypersingular integral equation is ap proximated with a product of the fundamental density function and polynomials. F inally, some numerical examples of rectangular crack problems for stress intensi ty factors are given with different aspects of the crack shape and ratios of mat erial constants. It is shown that present method yields solutions with high accu racies.

关 键 词：超奇异积分方程 奇性 三维裂纹 数值算例 未知函数 指数和 应力强度因子 端部应力 界面 数值分析 

分 类 号：U270.351[机械工程—车辆工程] O346.1[交通运输工程—载运工具运用工程]